精品解析：河北衡水中学2026-2027学年高三上学期11月期中物理试题

2026-2027学年度高三年级上学期综合素养评价中期测试题 物理学科 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：（本题共7小题， 每小题4分， 共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中避雷针的工作原理是静电屏蔽 B. 图乙中与大地相连的两条导线的工作原理是尖端放电 C. 图丙中的点火器的工作原理是摩擦起电 D. 图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是静电屏蔽 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲避雷针的工作原理是尖端放电，利用尖端的强电场将空气电离，引导雷电通过避雷针导入大地，并非静电屏蔽，故A错误； B．图乙中高压输电线上方接地的两条导线，相当于在输电导线周围形成一个金属“网罩”，把下方导线屏蔽在雷电电场之外，原理是静电屏蔽，故B错误； C．图丙燃气灶针尖状点火器的工作原理是尖端放电，在针尖处形成强电场击穿空气产生电火花，并非摩擦起电，故C错误； D．图丁的含金属丝工作服属于导体空腔类结构，利用静电屏蔽原理，使人体所处区域电场强度为零，保障工人在超高压环境下的安全，故D正确。 故选D。 2. 某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，。一带电粒子仅在电场力作用下从点静止释放后向方向运动，则下列说法正确的是（ ） A. 点电场强度方向沿方向 B. 点的电场强度与点的电场强度相同 C. 该粒子在点的电势能小于在点的电势能 D. 该粒子将在之间做往复运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，点电势随增大而升高，根据可知点电场强度方向沿方向，故A错误； B．、两点关于点对称，电场强度大小相等，但方向分别沿和方向，方向不同，故B错误； C．由图像可知，且，故。粒子从点由静止释放后向方向运动，电场力方向与点电场方向相反，故粒子带负电，根据可知，粒子在点的电势能大于在点的电势能，故C错误； D．粒子在到间加速，过后减速，到达点时速度为零，随后反向运动，在间做往复运动，故D正确。 故选D。 3. 果农在约5米高的树上采摘榴莲时，割断果柄，树下另一人双手撑开一个厚实的布袋。假设榴莲脱落后做自由落体运动，被布袋兜住的瞬间，接果的果农顺势将布袋下沉一段距离，榴莲在袋内经过约0.3秒速度减为零，整个过程榴莲完好无损。已知这颗榴莲质量为3kg，重力加速度g取10m/s2。关于这一接果过程，下列说法正确的是（　　） A. 榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中，动能随时间均匀增大 B. 榴莲刚接触布袋时，其动能大小为3000J C. 在布袋缓冲榴莲的过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小为100N D. 若果农没有顺势下沉而是僵住不动，使榴莲在0.01s内速度减为零，则榴莲受到的平均冲击力将超过3000N 【答案】D 【解析】 【详解】A．榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中做自由落体运动，根据速度-时间公式得 动能大小为 可知动能与时间的平方成正比，不是随时间均匀增大，故A错误； B．忽略布袋离地面的高度，榴莲自由落体高度为 自由落体过程中只有重力做功，机械能守恒得，榴莲刚接触布袋时，动能，故B错误； C．榴莲自由落体的末速度 根据动量定理得 解得在布袋缓冲榴莲的过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小为，故C错误； D．若果农僵住不动，作用时间 根据动量定理有 解得，故D正确。 故选D。 4. 科学家设想在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“索道”将其与地面相连，建设成太空电梯。如图所示，空间站a离地心距离为r，整个太空电梯相对地面静止。轨道半径为R的卫星b与空间站a的运行方向相反，某时刻二者距离最近，地球的自转周期为T，下列说法正确的是（ ） A. 卫星b的运行周期小于T B. 空间站a运行的线速度一定大于卫星b运行的线速度 C. 货物在电梯箱中沿着索道运往空间站的过程中处于完全失重状态 D. 若经过时间之后，a，b第一次相距最远 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设地球质量为，万有引力常量为，空间站质量为、卫星质量为，卫星运行周期为，空间站和卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对空间站有 对卫星有 联立两式得 图中，所以卫星的运行周期大于。空间站和卫星的线速度分别为， 代入周期关系得 因此卫星的线速度小于空间站，故A错误，B正确； C．设索道上货物的质量为，距地心为（），索道对货物的向外支持力为。沿半径方向取指向地心为正方向，对货物应用牛顿第二定律得 由此得支持力大小为 空间站同步运动时，地球引力提供其所需向心力；结合可知货物途中所受引力大于维持同步转动所需的向心力，因而仍受到索道向外的支持力，支持力大小满足，故C错误； D．两者初始距离最近，第一次相距最远时相对角位置变化。由前述周期关系及两者运行方向相反，相对角速度大小为 所以第一次相距最远所需时间为，故D错误。 故选B。 5. 铸造车间常利用皮带输送机将小型铸件从地面输送至位于高处的处理设备。如图所示，传送带顺时针匀速运转，速率，两轮转轴间距，传送带的倾角。将质量的铸件无初速度地轻放在传送带底端，铸件与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，铸件可视为质点。重力加速度取，，。关于铸件在传送带上的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 铸件受到的摩擦力大小始终为 B. 铸件从底端运动到顶端的总时间为 C. 全过程铸件的机械能增加302.5J D. 全过程电动机因运输铸件多做了302.5J的功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．铸件刚放上传送带时相对传送带向下滑，取沿斜面向上为正方向。由垂直斜面方向平衡得 此时铸件受沿斜面向上的滑动摩擦力，大小为 沿斜面方向由牛顿第二定律得 所以加速度为 铸件与传送带达到共同速度的时间满足，代入得 按匀变速直线运动公式，第一阶段位移为 代入前述量得。达到共同速度后，铸件随传送带匀速运动，沿斜面方向平衡所需静摩擦力为 最大静摩擦力为 因所需静摩擦力小于最大静摩擦力，第二阶段运动可以保持匀速。第二阶段位移为 第二阶段时间为 总时间为 摩擦力先为，后为，且总时间为，故AB错误； C．上升高度为 铸件初速度为零，末速度与传送带相同，故重力势能增加为 动能增加为 所以机械能增加为，故C正确； D．第一阶段传送带位移为 传送带保持匀速，电动机额外克服铸件对传送带的摩擦力，第一阶段额外功为 第二阶段无相对滑动，第二阶段额外功为 全过程电动机因运输铸件多做的功为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，底部固定一垂直斜面的挡板。质量为2m的物块a和质量为m的物块b由绕过光滑定滑轮的轻质细线相连，b与滑轮间的细线与斜面平行，物块b和c置于斜面上并通过一轻质弹簧相连，物块c紧靠挡板且对挡板恰好没有压力。整个系统处于静止状态，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，三个物块均可视为质点。现将细线烧断，下列说法正确的是（ ） A. 物块c的质量为 B. 烧断细线瞬间，物块a的加速度为零 C. 烧断细线瞬间，物块b的加速度大小为 D. 物块b的速度最大时，物块c对挡板的压力大小为2mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．将物块、视为一个整体，根据力的平衡可得 则物块的质量为，故A错误； B．烧断细线瞬间，物块a只受到重力，加速度为，故B错误； C．烧断细线瞬间，物块受到的合外力为 根据牛顿定律可得，物块的加速度大小为，故C错误； D．物块的速度最大时，物块受到的合外力为零，则此时弹簧对物块的弹力大小为 根据力的相互性可知弹簧对物块的弹力大小为 则物块对挡板的压力大小为，故D正确； 故选D。 7. 如图所示，电源电动势和内阻均保持不变，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在点，若此时将带电液滴固定在点。下列说法中正确的是（　　） A. 仅将电容器下极板向右平移少许，则两板间的电场强度减小 B. 仅将电容器下极板向下平移少许，则中有从右向左的电流 C. 仅减弱照射电阻的光照强度，则上消耗的功率一定增大 D. 仅增强照射电阻的光照强度，则液滴在点的电势能一定减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知电容器两端电压U等于两端电压，仅将电容器下极板向右平移少许，U不变、电容器两极板间距d不变，根据可知，两板间的电场强度不变，故A错误； B．仅将电容器下极板向下平移少许，U不变、电容器两极板间距d增大，根据可知，电容C减小，根据可知，电容器所带电量减小，即电容器放电，因此中有从左向右的电流，故B错误； C．将作为电源内阻，则电源等效内阻为，则上消耗的功率 可知当时，上消耗的功率最大，仅减弱照射电阻的光照强度，则阻值增大，但与的大小关系不能确定，因此不能确定的功率如何变化，故C错误； D．未增强光照强度时，液滴处于平衡状态，液滴受到的电场力与其重力等大反向，因此液滴受到竖直向上的电场力，由图可知电容器上极板与电源正极相连，因此极板间场强方向竖直向下，故液滴带负电。仅增强照射电阻的光照强度，则阻值减小，根据可知，回路电流增大，则两端电压增大，因此电容器两端电压U增大，根据可知，两板间的电场强度增大，根据可知，M点的电势升高，因液滴带负电，则液滴在M点的电势能减小，故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，质量为斜面体放置在光滑的水平面上，其平滑的曲面是粗糙的，末端切线水平，斜面体水平底边长为，竖直边高为。现让质量为的小球从顶点由静止开始沿曲面下滑，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在下滑的过程中，系统的动量守恒 B. 小球运动到底端时，斜面体向右移动的距离为 C. 小球运动到底端时，斜面体的速度大小为 D. 若小球运动到底端时速度为，则小球在下滑的过程中产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球下滑过程中，系统在竖直方向上存在加速度，合外力不为零，仅水平方向不受外力、水平方向动量守恒，总动量不守恒，故A错误； B．水平方向动量守恒，任意时刻满足 两边同乘t有 而，解得，故B正确； C．假设曲面光滑，根据机械能守恒定律有 结合 解得 而曲面有摩擦，所以斜面体速度应小于，故C错误； D．小球到底端时，由水平动量守恒有 根据能量守恒定律有 其中，解得，故D正确； 故选BD。 9. 如图所示，一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角为，轻弹簧的上端固定于挡板，下端连接滑块P，开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力作用在P上，使滑块向下匀加速（）运动一段距离。以表示P离开初位置的位移，表示P运动的时间，表示P的机械能（设初始时刻重力势能为零），重力加速度为，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设物块P的质量为m，系统静止时弹簧相对原长的伸长量为，弹簧的劲度系数为k，则有 由牛顿第二定律有 两式联立可得 所以图像是截距为正的一次函数，图像是二次函数，与y轴正半轴有交点，故A错误，B正确； CD．由题可知 初位置物块P的机械能为0，则物块P机械能的变化量 即 则图像是斜率为负的正比例函数，图像是开口向下的二次函数，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图甲，两长为L、间距为d的平行金属板M、N水平放置，两金属板间加一交变电压如图乙所示，其中U0、T为已知量。在M板左端正下方处有一个粒子源Q，该粒子源可沿平行于金属板的方向，向右连续不断地发射质量为m、电荷量为+q、初速度大小为的相同带电粒子。已知向上偏转距离最大的粒子刚好从上板右端边缘飞出，粒子源单位时间内射出的粒子数一定，不计粒子重力及粒子间相互作用。则（　　） A. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为T B. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 C. 仅将N板向上平移后，在0~时间内从Q点入射的粒子中，能够从两金属板间飞出的数量占总入射粒子数的比例为 D. 仅将N板向上平移后，在0~时间内从Q点入射的粒子中，能够从两金属板间飞出的数量占总入射粒子数的比例为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．粒子在金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则能从板间飞出的粒子在板间运动的时间 代值解得，故A正确，B错误； CD．根据题意向上偏转距离最大的粒子刚好从上板右端边缘飞出，则0时刻进入的粒子刚好从上板右端边缘飞出，有 得出 仅将N板向上平移后，板间距离变为，在时间内从Q点入射的粒子中，刚好能够从两金属板间飞出的粒子轨迹与M板相切，则有 得出 则时刻进入的粒子刚好能从板间飞出 而在时刻进入的粒子有 Q点到N板的距离为 其中 则时刻进入的粒子也能从板间飞出 则时间内在内进入的粒子可以从板间飞出，比例为，故C正确，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（18分，每空2分） 11. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为。 （1）关于该实验的操作和数据分析，以下说法正确的是           。 A. 必须用天平测出重锤的质量方可实验 B. 先接通电源，后释放纸带 C. 将打点计时器接到8 V直流电源上 D. 也可以用计算重锤从静止下落时的瞬时速度大小 E. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 （2）如图2所示，选取纸带上连续五个计时点A、B、C、D、E，测量出点B距运动起始点O的距离，点B、C间的距离为，点C、D间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为，假设重锤质量为，根据这些条件计算从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的重力势能减少量___________，动能变化量___________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 （3）某同学用如图3所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为，当地重力加速度为。在误差允许范围内，当满足关系式___________时，可验证机械能守恒。 【答案】（1）BE （2） ①. ②. ③. 重物下落时受阻力作用，一部分重力势能转化为内能。 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．若从初速度为零开始测量，下落高度为，速度为，则需验证 等式两边质量可以约掉，所以无需测量重锤的质量，故A错误； B．使用打点计时器时，应先接通电源，后释放纸带，让纸带上保留更多的数据，故B正确； C．电磁打点计时器连接8 V交流电源，电火花计时器连接220 V交流电源，故C错误； D．用计算重锤从静止下落时的瞬时速度大小，相当于已经默认 而实验需要验证的是，故D错误； E．为了减少空气阻力对实验的影响，应选择质量大、体积小的重物进行实验，故E正确。 故选BE。 【小问2详解】 [1]从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的重力势能减少量 [2] C点的瞬时速度 从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的动能变化量 [3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重物下落时受阻力作用，一部分重力势能转化为内能。 【小问3详解】 小球在下落过程中做圆周运动，在最低点时绳子上的拉力与小球的重力的合力充当向心力，即 又根据牛顿第三定律得，绳子对小球的拉力和传感器的示数大小相等，可得小球在最低点时 小球下落过程中，由机械能守恒得 联立得 12. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为。采用的实验步骤如下： A、在小滑块上固定一个宽度为的窄挡光片； B、用天平分别测出小滑块（含挡光片）和小球的质量、； C、在和间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与、不连接），静止放置在平台上； D、细线烧断后，、瞬间被弹开，向相反方向运动； E、记录滑块通过光电门时挡光片的遮光时间； F、小球从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s； G、改变弹簧压缩量，进行多次测量。 （1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度d为___________mm。 （2）针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下： ①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即___________=__________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）； ②改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与的关系图像如图所示，图线的斜率为，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为___________（注意用k值计算）。 【答案】（1） （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为 【小问2详解】 [1][2]光电门右侧摩擦很小，可忽略不计，b物体弹开后先做匀速直线运动，再做平抛运动，根据平抛运动的规律得， 解得b物体弹开后的速度 a物体弹开后，做匀速直线运动，弹开后的速度 根据a、b两物体弹开后的动量大小相等可得 联立得 [3]滑块通过光电门之后继续运动的距离，根据能量守恒可得 代入 可得 对应图像，可得图线的斜率为 解得 四、计算题（共36分，要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分） 13. 光滑水平地面上有三块形状完全相同的板A、B和C，质量分别为2kg、1kg和3kg。其中板A放在板B上，且两端对齐，两板一起以4 m/s的速度向右运动，并与板C发生碰撞。B与C发生碰撞后粘在一起，当板A与板C两端对齐时恰好相对板C静止。板A与板B、C间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g=10m/s2。求： （1）A相对C静止时系统的速度大小； （2）板的长度。 【答案】（1）2m/s；（2）0.6m 【解析】 【分析】 【详解】(1)以板A、B和C为整体进行分析，设A相对C静止时系统的速度大小为，全过程动量守恒，则有 解得。 (2)B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的速度为v1，则有 解得，根据能量守恒定律，设摩擦生热为，有 解得，设板的长度为，A在B、C上滑动时摩擦生热可表示为 解得。 14. 图为一“永动机”玩具的模型，abcd是一组光滑细金属双轨，轨道间距l=0.8cm，bc段水平。按下一个隐蔽开关后，把质量m=3.6g的钢球从软木盘中心洞口O无初速度释放，钢球便沿轨道运动至d 点斜向上飞出，速度与水平方向成53°角，之后恰好落到洞口O点附近的G点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从洞口无初速度落下，此后不断重复以上过程。不计空气阻力，隐蔽的加速装置在ab段对钢球做功，重力加速度大小 （1）已知钢球直径d=1cm，求钢球在bc段上滚动时，每条轨道对钢球的支持力F。 （2）若将钢球视作质点，G、O、d处在同一高度，G、d水平距离s=60cm，求钢球从d点飞出后能上升的最大高度h。 （3）要使钢球能“永动”，求小球每运动一圈，玩具中隐蔽的加速装置需对小球做的功W。 【答案】（1）0.03N （2）0.2m （3） 【解析】 【小问1详解】 钢球在段上滚动时，支持力与竖直方向夹角满足 竖直方向根据受力平衡可得 联立解得 【小问2详解】 Gd间的运动可以视为两段平抛运动，利用平抛知识可知，水平方向有 竖直方向有 d点速度与水平方向夹角满足 又 联立代入相关已知数据，解得， 【小问3详解】 d点抛出时的竖直分速度为  d点速度为 每次补偿的能量为 15. 如图所示，水平轨道上只有AB段粗糙其余部分光滑，AB之间存在水平向右的匀强电场，B点右侧的C点处静止放置一质量为kg绝缘物块b，A点的左侧有一质量kg带正电的物块a，a与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能J，现对弹簧解除锁定，a被弹出，滑出电场后与b发生弹性碰撞，a到达A点前弹簧已恢复原长。已知AB长m，a与AB之间的动摩擦因数，场强V/m，a的电荷量C，重力加速度g取。a、b均可视为质点，运动过程中a的电荷量始终保持不变。（结果可以用根式和分式表示） （1）求物块a运动到A点时的速度大小； （2）求第一次碰撞后瞬间a、b的速度，的大小； （3）若每次物块a与C点处的物块碰撞之后，都立即在C点放入与物块b完全相同的静止物块，求a被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，a在电场中运动的路程s。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 弹簧恢复原长前，物块a在光滑轨道上运动；从释放到到达A点，弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则 代入数据得 【小问2详解】 以向右为正方向，物块a从A到C，仅在AB段受电场力和摩擦力做功，由动能定理得 代入数据得 碰撞时间极短，取两物块为系统，水平外力冲量可忽略；设碰后瞬间物块a，b的速度分别为，，由动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得， 因此碰后物块a向左、物块b向右，速度大小均为2m/s。 【小问3详解】 设物块a第n次在C点碰撞前的速度大小为，其中m/s。每次放入的物块均静止且质量为M，由第（2）问的碰撞方程，物块a每次碰后均向左运动，速度大小为。题给数据对应的电场力和摩擦力分别为， 物块a左行时两力都向右，设第n次碰后进入AB的最大深度为，由动能定理得 首次进入电场的最大深度为m，小于L。物块a折返右行时，电场力做正功、摩擦力做负功；B至C光滑，故下一次碰撞前有 联立可得 由左行的动能关系可知与成正比，故 此后每次最大深度均小于，物块a均能折返并再次到达C点。首次从A到B经过L，每次碰后在电场中往返经过，故总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度高三年级上学期综合素养评价中期测试题 物理学科 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：（本题共7小题， 每小题4分， 共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中避雷针的工作原理是静电屏蔽 B. 图乙中与大地相连的两条导线的工作原理是尖端放电 C. 图丙中的点火器的工作原理是摩擦起电 D. 图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是静电屏蔽 2. 某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，。一带电粒子仅在电场力作用下从点静止释放后向方向运动，则下列说法正确的是（ ） A. 点电场强度方向沿方向 B. 点的电场强度与点的电场强度相同 C. 该粒子在点的电势能小于在点的电势能 D. 该粒子将在之间做往复运动 3. 果农在约5米高的树上采摘榴莲时，割断果柄，树下另一人双手撑开一个厚实的布袋。假设榴莲脱落后做自由落体运动，被布袋兜住的瞬间，接果的果农顺势将布袋下沉一段距离，榴莲在袋内经过约0.3秒速度减为零，整个过程榴莲完好无损。已知这颗榴莲质量为3kg，重力加速度g取10m/s2。关于这一接果过程，下列说法正确的是（　　） A. 榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中，动能随时间均匀增大 B. 榴莲刚接触布袋时，其动能大小为3000J C. 在布袋缓冲榴莲的过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小为100N D. 若果农没有顺势下沉而是僵住不动，使榴莲在0.01s内速度减为零，则榴莲受到的平均冲击力将超过3000N 4. 科学家设想在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“索道”将其与地面相连，建设成太空电梯。如图所示，空间站a离地心距离为r，整个太空电梯相对地面静止。轨道半径为R的卫星b与空间站a的运行方向相反，某时刻二者距离最近，地球的自转周期为T，下列说法正确的是（ ） A. 卫星b的运行周期小于T B. 空间站a运行的线速度一定大于卫星b运行的线速度 C. 货物在电梯箱中沿着索道运往空间站的过程中处于完全失重状态 D. 若经过时间之后，a，b第一次相距最远 5. 铸造车间常利用皮带输送机将小型铸件从地面输送至位于高处的处理设备。如图所示，传送带顺时针匀速运转，速率，两轮转轴间距，传送带的倾角。将质量的铸件无初速度地轻放在传送带底端，铸件与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，铸件可视为质点。重力加速度取，，。关于铸件在传送带上的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 铸件受到的摩擦力大小始终为 B. 铸件从底端运动到顶端的总时间为 C. 全过程铸件的机械能增加302.5J D. 全过程电动机因运输铸件多做了302.5J的功 6. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，底部固定一垂直斜面的挡板。质量为2m的物块a和质量为m的物块b由绕过光滑定滑轮的轻质细线相连，b与滑轮间的细线与斜面平行，物块b和c置于斜面上并通过一轻质弹簧相连，物块c紧靠挡板且对挡板恰好没有压力。整个系统处于静止状态，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，三个物块均可视为质点。现将细线烧断，下列说法正确的是（ ） A. 物块c的质量为 B. 烧断细线瞬间，物块a的加速度为零 C. 烧断细线瞬间，物块b的加速度大小为 D. 物块b的速度最大时，物块c对挡板的压力大小为2mg 7. 如图所示，电源电动势和内阻均保持不变，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在点，若此时将带电液滴固定在点。下列说法中正确的是（　　） A. 仅将电容器下极板向右平移少许，则两板间的电场强度减小 B. 仅将电容器下极板向下平移少许，则中有从右向左的电流 C. 仅减弱照射电阻的光照强度，则上消耗的功率一定增大 D. 仅增强照射电阻的光照强度，则液滴在点的电势能一定减小 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，质量为斜面体放置在光滑的水平面上，其平滑的曲面是粗糙的，末端切线水平，斜面体水平底边长为，竖直边高为。现让质量为的小球从顶点由静止开始沿曲面下滑，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在下滑的过程中，系统的动量守恒 B. 小球运动到底端时，斜面体向右移动的距离为 C. 小球运动到底端时，斜面体的速度大小为 D. 若小球运动到底端时速度为，则小球在下滑的过程中产生的热量为 9. 如图所示，一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角为，轻弹簧的上端固定于挡板，下端连接滑块P，开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力作用在P上，使滑块向下匀加速（）运动一段距离。以表示P离开初位置的位移，表示P运动的时间，表示P的机械能（设初始时刻重力势能为零），重力加速度为，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲，两长为L、间距为d的平行金属板M、N水平放置，两金属板间加一交变电压如图乙所示，其中U0、T为已知量。在M板左端正下方处有一个粒子源Q，该粒子源可沿平行于金属板的方向，向右连续不断地发射质量为m、电荷量为+q、初速度大小为的相同带电粒子。已知向上偏转距离最大的粒子刚好从上板右端边缘飞出，粒子源单位时间内射出的粒子数一定，不计粒子重力及粒子间相互作用。则（　　） A. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为T B. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 C. 仅将N板向上平移后，在0~时间内从Q点入射的粒子中，能够从两金属板间飞出的数量占总入射粒子数的比例为 D. 仅将N板向上平移后，在0~时间内从Q点入射的粒子中，能够从两金属板间飞出的数量占总入射粒子数的比例为 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（18分，每空2分） 11. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为。 （1）关于该实验的操作和数据分析，以下说法正确的是           。 A. 必须用天平测出重锤的质量方可实验 B. 先接通电源，后释放纸带 C. 将打点计时器接到8 V直流电源上 D. 也可以用计算重锤从静止下落时的瞬时速度大小 E. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 （2）如图2所示，选取纸带上连续五个计时点A、B、C、D、E，测量出点B距运动起始点O的距离，点B、C间的距离为，点C、D间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为，假设重锤质量为，根据这些条件计算从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的重力势能减少量___________，动能变化量___________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 （3）某同学用如图3所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为，当地重力加速度为。在误差允许范围内，当满足关系式___________时，可验证机械能守恒。 12. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为。采用的实验步骤如下： A、在小滑块上固定一个宽度为的窄挡光片； B、用天平分别测出小滑块（含挡光片）和小球的质量、； C、在和间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与、不连接），静止放置在平台上； D、细线烧断后，、瞬间被弹开，向相反方向运动； E、记录滑块通过光电门时挡光片的遮光时间； F、小球从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s； G、改变弹簧压缩量，进行多次测量。 （1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度d为___________mm。 （2）针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下： ①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即___________=__________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）； ②改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与的关系图像如图所示，图线的斜率为，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为___________（注意用k值计算）。 四、计算题（共36分，要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分） 13. 光滑水平地面上有三块形状完全相同的板A、B和C，质量分别为2kg、1kg和3kg。其中板A放在板B上，且两端对齐，两板一起以4 m/s的速度向右运动，并与板C发生碰撞。B与C发生碰撞后粘在一起，当板A与板C两端对齐时恰好相对板C静止。板A与板B、C间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g=10m/s2。求： （1）A相对C静止时系统的速度大小； （2）板的长度。 14. 图为一“永动机”玩具的模型，abcd是一组光滑细金属双轨，轨道间距l=0.8cm，bc段水平。按下一个隐蔽开关后，把质量m=3.6g的钢球从软木盘中心洞口O无初速度释放，钢球便沿轨道运动至d 点斜向上飞出，速度与水平方向成53°角，之后恰好落到洞口O点附近的G点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从洞口无初速度落下，此后不断重复以上过程。不计空气阻力，隐蔽的加速装置在ab段对钢球做功，重力加速度大小 （1）已知钢球直径d=1cm，求钢球在bc段上滚动时，每条轨道对钢球的支持力F。 （2）若将钢球视作质点，G、O、d处在同一高度，G、d水平距离s=60cm，求钢球从d点飞出后能上升的最大高度h。 （3）要使钢球能“永动”，求小球每运动一圈，玩具中隐蔽的加速装置需对小球做的功W。 15. 如图所示，水平轨道上只有AB段粗糙其余部分光滑，AB之间存在水平向右的匀强电场，B点右侧的C点处静止放置一质量为kg绝缘物块b，A点的左侧有一质量kg带正电的物块a，a与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能J，现对弹簧解除锁定，a被弹出，滑出电场后与b发生弹性碰撞，a到达A点前弹簧已恢复原长。已知AB长m，a与AB之间的动摩擦因数，场强V/m，a的电荷量C，重力加速度g取。a、b均可视为质点，运动过程中a的电荷量始终保持不变。（结果可以用根式和分式表示） （1）求物块a运动到A点时的速度大小； （2）求第一次碰撞后瞬间a、b的速度，的大小； （3）若每次物块a与C点处的物块碰撞之后，都立即在C点放入与物块b完全相同的静止物块，求a被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，a在电场中运动的路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $